JP2011066350A - 封止パッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】有機物が封止空間部に存在しても、封止空間部の圧力の上昇を防止する封止パッケージを提供する。
【解決手段】封止パッケージは、気密に形成される封止空間部内に第1の部材の少なくとも一部分と第2の部材とを有している。封止パッケージは、前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる接合部材と、前記接合部材が前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる際に前記第1の部材と前記第2の部材との接合に係る有機物と、前記有機物を覆うように成膜される膜と、を具備し、前記接合部材と前記有機物と前記膜とは、前記封止空間部の内部に配設されている。
【選択図】 図1B
【解決手段】封止パッケージは、気密に形成される封止空間部内に第1の部材の少なくとも一部分と第2の部材とを有している。封止パッケージは、前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる接合部材と、前記接合部材が前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる際に前記第1の部材と前記第2の部材との接合に係る有機物と、前記有機物を覆うように成膜される膜と、を具備し、前記接合部材と前記有機物と前記膜とは、前記封止空間部の内部に配設されている。
【選択図】 図1B
Description
本発明は、電子デバイスやMEMSデバイスなどの封止パッケージに関する。
例えば特許文献1には、可変形状ミラー、それを用いた光学装置、及び眼底観察装置が開示されている。特許文献1において、図6に示すように粘着剤146は、真空室150の内部153(封止空間部)において薄膜ミラー141と基板143とを相対して接合するために用いられている。またSiである枠142の更に下にあるSiは、導電性粘着材148によって基板143の表面に設けられたGNDに接地されている。
しかしながら粘着剤146や導電性粘着材148などの有機物は、比較的アウトガスを放出しやすい。そのためこれら有機物が内部153に存在すると、有機物から放出されるアウトガスは内部153にとどまり、封止パッケージ使用中(封止完了後)に内部153の圧力が上昇してしまう虞がある。
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、有機物が封止空間部に存在しても、封止空間部の圧力の上昇を防止する封止パッケージを提供することを目的とする。
本発明は目的を達成するために、気密に形成される封止空間部内に第1の部材の少なくとも一部分と第2の部材とを有する封止パッケージであって、前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる接合部材と、前記接合部材が前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる際に前記第1の部材と前記第2の部材との接合に係る有機物と、前記有機物を覆うように成膜される膜と、を具備し、前記接合部材と前記有機物と前記膜とは、前記封止空間部の内部に配設されていることを特徴とする封止パッケージを提供する。
本発明によれば、有機物が封止空間部に存在しても、封止空間部の圧力の上昇を防止する封止パッケージを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1Aと図1Bとを参照して第1の実施形態について説明する。なお本実施形態ではハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cなどはSOIウエハ3の4隅に配設されているが、図1Aでは、図示の簡略化のために、SOIウエハ3の4隅のなかで1つにのみ示している。
図1Aと図1Bとを参照して第1の実施形態について説明する。なお本実施形態ではハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cなどはSOIウエハ3の4隅に配設されているが、図1Aでは、図示の簡略化のために、SOIウエハ3の4隅のなかで1つにのみ示している。
封止パッケージ1は、基板2と、基板2に配設される側壁4と、側壁4に配設される蓋5と、基板2と側壁4と蓋5とによって気密に形成される封止空間部6とを有している。
基板2は、封止パッケージ1の底面となる第1の部材である。この基板2と側壁4、及び側壁4と蓋5とは、気体を通さないように気密に接合している。これにより封止パッケージ1には、密閉された封止空間部6が形成される。この封止空間部6は、大気圧よりも低い圧力(以下、減圧雰囲気と称する)で維持されている。この封止空間部6の内部には、後述するSOIウエハ3が封止された状態(減圧雰囲気の状態)で基板2に積層して配設されている。つまり、封止パッケージ1は、基板2に積層して配設されるSOIウエハ3を、気密に形成される封止空間部6の内部に有している。
なお基板2と側壁4とは、それぞれ気体を通さない材質から構成されており、例えばセラミック製である。
また蓋5は、光が封止空間部6の外部から内部に、及び封止空間部6の内部から外部に入出射するため、上述した気体を通さない材質であり、且つこの光の波長に対して光学的に透明な材質から構成されている。このような蓋5は、例えばホウケイ酸ガラス製である。
基板2の表面2aには、第1の電極7aと、第1の金属膜8aとが配設されている。
第1の金属膜8aは、後述する第2の金属膜8bにはんだ付けするための下地金属である。第1の金属膜8aは、基板2と良好に密着可能なCrとNiとAuとの3層から構成されている。
封止パッケージ1は、封止空間部6内にて、基板2に積層して配設される第2の部材であるSOIウエハ3と、第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとを接合させることで基板2とSOIウエハ3とを接合させる接合部材であるハンダ材22と、ハンダ材22が基板2とSOIウエハ3とを接合させる際に、基板2とSOIウエハ3との接合に係り、発生した有機物であるフラックス残渣24と、フラックス残渣24を覆うように成膜され、フラックス残渣24から放出されるアウトガスを遮断する第3の金属膜8cとをさらに有している。
基板2とSOIウエハ3とは、互いに相対して積層する基板である。なおSOIウエハ3は、チップ状に個片化されているが、ここでは便宜上、SOIウエハと呼ぶこととする。
SOIウエハ3は、第1のシリコン層10aと第2のシリコン層10bと第3のシリコン層10cとがそれぞれシリコン酸化膜15を挟んで積層して接合することで構成されている3層の積層構造である。つまり第1のシリコン層10aはシリコン酸化膜15を介して第2のシリコン層10bに積層接合し、第2のシリコン層10bはシリコン酸化膜15を介して第3のシリコン層10cに積層接合している。
第1のシリコン層10aと第3のシリコン層10cとは中空の柱形状を有し、第2のシリコン層10bは柱形状を有している。第1のシリコン層10aと第3のシリコン層10cとの中空部において、第2のシリコン層10bは、基板2側と蓋5側とに向けて露出している。
第1のシリコン層10aと第2のシリコン層10bと第3のシリコン層10cとは、同じ外形を有している。
第1のシリコン層10aと第3のシリコン層10cとは、選択的にエッチングされている。
第1のシリコン層10aと第3のシリコン層10cとは、選択的にエッチングされている。
そのため第1のシリコン層10aと、第1のシリコン層10aと第2のシリコン層10bとに挟まれているシリコン酸化膜15とは、第2のシリコン層10bに積層し、第2のシリコン層10bを全周に渡って基板2に固定する固定部である枠16として機能する。
また第2のシリコン層10bは、SOIウエハ3の駆動部である薄膜17として機能する。
薄膜17は、基板2に対向する一方の面17aに第2の電極7bを有し、蓋5に対向する他方の面17bに反射膜17cを有している。第2の電極7bは、薄膜17(第2のシリコン層10b)が基板2側に露出している部分に配設され、第1の電極7aに対向している。また反射膜17cは、薄膜17(第2のシリコン層10b)が蓋5側に露出している部分に配設されている。この反射膜17cは、蓋5の裏面5aに対向しており、また光を反射させる薄膜17の他方の面17bに配設されている。
薄膜17は、基板2に対向する一方の面17aに第2の電極7bを有し、蓋5に対向する他方の面17bに反射膜17cを有している。第2の電極7bは、薄膜17(第2のシリコン層10b)が基板2側に露出している部分に配設され、第1の電極7aに対向している。また反射膜17cは、薄膜17(第2のシリコン層10b)が蓋5側に露出している部分に配設されている。この反射膜17cは、蓋5の裏面5aに対向しており、また光を反射させる薄膜17の他方の面17bに配設されている。
また第2のシリコン層10bと第3のシリコン層10cとに挟まれているシリコン酸化膜15と、第3のシリコン層10cとは、基板2と薄膜17との間隔(より詳細には、第1の電極7aと第2の電極7bとの間隔)を所望に保持し、薄膜17が積層し、基板2に積層する間隔保持部であるスペーサ18として機能する。
SOIウエハ3を構成する枠16と薄膜17とスペーサ18とは、可変形状鏡20として機能する。
このようにSOIウエハ3は、基板2に対向する一方の面17aに第2の電極7bを有し、蓋5に対向する他方の面17bに反射膜17cを有している薄膜17と、薄膜17に積層し、薄膜17を全周に渡って基板2に固定する固定部である枠16と、第1の電極7aと第2の電極7bとの間隔を所望に保持し、薄膜17が積層し、基板2に積層する間隔保持部であるスペーサ18とを有している。
枠16と薄膜17とスペーサ18とは、それぞれ第1のシリコン層10aと第2のシリコン層10bと第3のシリコン層10cとであり、つまりシリコンによって形成される基板である。そのためSOIウエハ3は、枠16と薄膜17とスペーサ18とが互いに積層する3層の積層構造である。
第1の電極7aと第2の電極7bとは、図示しない電源によって電力を供給される。このとき第1の電極7aと第2の電極7bとの間に電位差が生じると、薄膜17は静電力によって駆動し、封止パッケージ1に入射する光は、薄膜17の駆動に基づいて可動する反射膜17cを走査する。
SOIウエハ3(可変形状鏡20)の側面3bは、封止空間部6に向けて露出している。この側面3bには、側面3bにはんだ付けされる下地金属である第2の金属膜8bが配設されている。第2の金属膜8bは、側面3bと良好に密着可能なCrとNiとAuとの3層から構成されている。この側面3bとは、第1のシリコン層10aの外縁側の側面11aと、第2のシリコン層10bの側面11bと、第3のシリコン層10cの外縁側の側面11cと、シリコン酸化膜15の外縁側の側面とである。
第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとには、第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとに接合し、基板2とSOIウエハ3と(より詳細には、SOIウエハ3が積層する側の面である表面2aと、側面3bと)を接合するハンダ材22が配設されている。ハンダ材22は、例えば錫とビスマスとの合金から構成されている。なおハンダ材22は、当該合金に限定されず、錫とインジウムとの合金、または錫と銀との合金等であってもよい。
ハンダ材22によって基板2とSOIウエハ3とを接合する際に用いられたフラックスは、有機物を含むフラックス残渣24としてハンダ材22の表面に、残留(存在)する。つまりフラックス残渣24は、ハンダ材22によって基板2とSOIウエハ3とが接合する際に発生する。このようにフラックス残渣24は、基板2とSOIウエハ3との接合に係る物質である。
フラックス残渣24は、例えばフラックス成分の1つであるロジン等の有機物を含んでいる。このフラックス残渣24には、フラックス残渣24から放出されるアウトガスを遮断(防止)する第3の金属膜8cがフラックス残渣24を覆うように成膜されている。第3の金属膜8cは、例えばCrとAuとの2層構造であり、例えばスパッタや蒸着によってフラックス残渣24を覆う。
フラックス残渣24は、例えばフラックス成分の1つであるロジン等の有機物を含んでいる。このフラックス残渣24には、フラックス残渣24から放出されるアウトガスを遮断(防止)する第3の金属膜8cがフラックス残渣24を覆うように成膜されている。第3の金属膜8cは、例えばCrとAuとの2層構造であり、例えばスパッタや蒸着によってフラックス残渣24を覆う。
第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cとは、封止空間部6の内部に配設されている。またハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cとは、第1のシリコン層10aと第3のシリコン層10cとの中空部といったSOIウエハ3の内部ではなく、第2の部材であるSOIウエハ3の側面3b側に配設されている。
次に本実施形態の作用について説明する。
(作用1)
SOIウエハ3が基板2に配設され、第2の金属膜8bが側面3bに配設され、ハンダ材22が第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとに配設され、第3の金属膜8cがフラックス残渣24を成膜し、封止空間部6が基板2と側壁4と蓋5とによって封止される。この時、第3の金属膜8cは、フラックス残渣24から放出されるアウトガスを物理的に遮断する。なお、第3の金属膜8cからアウトガスが放出されたとしても、このアウトガスは、フラックス残渣24から放出されるアウトガスよりも問題にならない位非常に少ない。なぜなら一般的に、金属は、有機物に比べると、アウトガスをほとんど放出しないためである。そのため封止空間部6は、封止パッケージ1が使用されている際(封止完了後)において、第3の金属膜8cがフラックス残渣24を覆っておらず、第3の金属膜8cがアウトガスを遮断していない場合に比べて、アウトガスが減少された状態で封止されている。これにより封止空間部6の内部の圧力は、上昇することを防止される。
(作用1)
SOIウエハ3が基板2に配設され、第2の金属膜8bが側面3bに配設され、ハンダ材22が第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとに配設され、第3の金属膜8cがフラックス残渣24を成膜し、封止空間部6が基板2と側壁4と蓋5とによって封止される。この時、第3の金属膜8cは、フラックス残渣24から放出されるアウトガスを物理的に遮断する。なお、第3の金属膜8cからアウトガスが放出されたとしても、このアウトガスは、フラックス残渣24から放出されるアウトガスよりも問題にならない位非常に少ない。なぜなら一般的に、金属は、有機物に比べると、アウトガスをほとんど放出しないためである。そのため封止空間部6は、封止パッケージ1が使用されている際(封止完了後)において、第3の金属膜8cがフラックス残渣24を覆っておらず、第3の金属膜8cがアウトガスを遮断していない場合に比べて、アウトガスが減少された状態で封止されている。これにより封止空間部6の内部の圧力は、上昇することを防止される。
(作用2)
また封止空間部6は、例えば基板2と可変形状鏡20とが予め接合された構成部材と、例えば予め側壁4と蓋5とが接合された構成部材とが加熱工程を含む接合方法で接合することで、形成されてもよい。この場合、封止工程中において、その加熱工程の熱によりフラックス残渣24の温度が上昇するため、フラックス残渣24から放出されるアウトガスは一般に発生しやすい傾向になる。しかしながら上述したように第3の金属膜8cはフラックス残渣24を覆うために、第3の金属膜8cは封止工程中に増大して放出されるアウトガスを遮断する。
また封止空間部6は、例えば基板2と可変形状鏡20とが予め接合された構成部材と、例えば予め側壁4と蓋5とが接合された構成部材とが加熱工程を含む接合方法で接合することで、形成されてもよい。この場合、封止工程中において、その加熱工程の熱によりフラックス残渣24の温度が上昇するため、フラックス残渣24から放出されるアウトガスは一般に発生しやすい傾向になる。しかしながら上述したように第3の金属膜8cはフラックス残渣24を覆うために、第3の金属膜8cは封止工程中に増大して放出されるアウトガスを遮断する。
(作用3)
また例えば上述した図6に示す特許文献1において、フリップチップのような接合が基板143の平面とスペーサ147の平面との間でなされ、スペーサ147が枠142やSiなどによって覆われている。そのためこのような可変形状鏡140の構成要素では、金属膜は、例えばスパッタや蒸着によってアウトガス発生の虞のある粘着剤146を含むスペーサ147を覆うのは困難である。
しかしながら本実施形態では、スペーサ18(第3のシリコン層10c)を含むSOIウエハ3の側面3bが封止空間部6に向けて露出しているために、第3の金属膜8cはスパッタや蒸着によってフラックス残渣24に容易に成膜(配設)される。
また例えば上述した図6に示す特許文献1において、フリップチップのような接合が基板143の平面とスペーサ147の平面との間でなされ、スペーサ147が枠142やSiなどによって覆われている。そのためこのような可変形状鏡140の構成要素では、金属膜は、例えばスパッタや蒸着によってアウトガス発生の虞のある粘着剤146を含むスペーサ147を覆うのは困難である。
しかしながら本実施形態では、スペーサ18(第3のシリコン層10c)を含むSOIウエハ3の側面3bが封止空間部6に向けて露出しているために、第3の金属膜8cはスパッタや蒸着によってフラックス残渣24に容易に成膜(配設)される。
(作用4)
また作用1にてSOIウエハ3が基板2に配設される際、基板2と薄膜17との間隔は、スペーサ18の厚み、つまり第3のシリコン層10cの厚みによって決まる。これにより第1の電極7aと第2の電極7bとの間隔は、第3のシリコン層10cの厚みが調整されることで、容易に制御される。これにより所望の間隔を有する封止パッケージ1が、容易に製造され、所望の光学性能を有する封止パッケージ1が、容易に製造される。
また作用1にてSOIウエハ3が基板2に配設される際、基板2と薄膜17との間隔は、スペーサ18の厚み、つまり第3のシリコン層10cの厚みによって決まる。これにより第1の電極7aと第2の電極7bとの間隔は、第3のシリコン層10cの厚みが調整されることで、容易に制御される。これにより所望の間隔を有する封止パッケージ1が、容易に製造され、所望の光学性能を有する封止パッケージ1が、容易に製造される。
次に本実施形態における効果について説明する。
(効果1a)
本実施形態では、封止パッケージ1が使用されている際(封止完了後)において、フラックス残渣24(有機物)が封止空間部6の内部に配設され、フラックス残渣24からアウトガスが放出されうる状況においても、作用1(第3の金属膜8c)によってアウトガスの放出を遮断するため、封止空間部6内部の圧力の上昇を防止することができる。つまり本実施形態では、有機物であるフラックス残渣24が封止空間部6に存在しても、封止空間部6の圧力の上昇を防止することができる。
(効果1a)
本実施形態では、封止パッケージ1が使用されている際(封止完了後)において、フラックス残渣24(有機物)が封止空間部6の内部に配設され、フラックス残渣24からアウトガスが放出されうる状況においても、作用1(第3の金属膜8c)によってアウトガスの放出を遮断するため、封止空間部6内部の圧力の上昇を防止することができる。つまり本実施形態では、有機物であるフラックス残渣24が封止空間部6に存在しても、封止空間部6の圧力の上昇を防止することができる。
(効果1b)
また本実施形態では、作用1(第3の金属膜8c)によってアウトガスの放出を遮断するため、蓋5の封止空間側の面である裏面5aと反射膜17cとを、アウトガスによって汚すことなく、クリーンに維持することができ、封止パッケージ1と可変形状鏡20との所望な光学的な機能を維持することができる。これにより本実施形態では、蓋5を透過する光に対する透過率の低下及び反射膜17cの反射率の低下を防止することができ、例えば光量の少ない微弱な光も薄膜17によって容易に反射することができ、所望の光学性能を有する封止パッケージ1を提供することができる。
また本実施形態では、作用1(第3の金属膜8c)によってアウトガスの放出を遮断するため、蓋5の封止空間側の面である裏面5aと反射膜17cとを、アウトガスによって汚すことなく、クリーンに維持することができ、封止パッケージ1と可変形状鏡20との所望な光学的な機能を維持することができる。これにより本実施形態では、蓋5を透過する光に対する透過率の低下及び反射膜17cの反射率の低下を防止することができ、例えば光量の少ない微弱な光も薄膜17によって容易に反射することができ、所望の光学性能を有する封止パッケージ1を提供することができる。
(効果2a)
また本実施形態では、効果1aと同様に、作用2(第3の金属膜8c)によっても、封止空間部6内部の圧力の上昇を防止することができる。
また本実施形態では、効果1aと同様に、作用2(第3の金属膜8c)によっても、封止空間部6内部の圧力の上昇を防止することができる。
(効果2b)
また本実施形態では、作用2(第3の金属膜8c)によっても、効果1bと同様の効果を得ることができる。
また本実施形態では、作用2(第3の金属膜8c)によっても、効果1bと同様の効果を得ることができる。
(効果3)
また本実施形態では、2枚の基板であるSOIウエハ3(薄膜17)と基板2と相対させて接合する構成において、作用3(第3の金属膜8c)によって、封止空間部6内部の圧力の上昇を防止することができる。
また本実施形態では、2枚の基板であるSOIウエハ3(薄膜17)と基板2と相対させて接合する構成において、作用3(第3の金属膜8c)によって、封止空間部6内部の圧力の上昇を防止することができる。
また本実施形態では、作用3によって、スペーサ18(第3のシリコン層10c)を含むSOIウエハ3の側面3bを露出させているために、第3の金属膜8cをスパッタや蒸着によってフラックス残渣24に容易に成膜(配設)することができる。
(効果4)
また本実施形態では、第1の電極7aと第2の電極7bとの間で発生する静電力は、第1の電極7aと第2の電極7bとの間隔の逆数の2乗に比例する。そのため本実施形態では、作用4(スペーサ18の厚み)によって、薄膜17の駆動精度を容易に制御でき、所望の光学性能を有する封止パッケージ1を容易に製造することができる。
また本実施形態では、第1の電極7aと第2の電極7bとの間で発生する静電力は、第1の電極7aと第2の電極7bとの間隔の逆数の2乗に比例する。そのため本実施形態では、作用4(スペーサ18の厚み)によって、薄膜17の駆動精度を容易に制御でき、所望の光学性能を有する封止パッケージ1を容易に製造することができる。
また本実施形態では、封止されているデバイスが可変形状鏡20に限定される必要はない。デバイスは、例えばMEMSデバイス、特に静電力によって駆動するMEMSデバイス、例えば反射面を有する駆動体が1本または2本の梁によって固定部に支持された静電駆動型光偏向装置などにおいても、同様の作用効果が得られる。
なお封止空間部6は、減圧雰囲気で維持されている。そのため本実施形態では、大気中の水分によって封止パッケージ1が劣化することを防止できる。また本実施形態では、薄膜17を共振駆動させる場合、大気による減衰が大気中より小さくなるという効果を生じるので、同じ駆動力でも薄膜17の変位量を大きくすることができる。
なお本実施形態では、ハンダ材22が第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとに接合し、基板2とSOIウエハ3とを接合することができ(表面2aと側面3bとを接合することができ)、基板2とSOIウエハ3との接合強度が保たれれば、第2の金属膜8bは、側面3b全体に配設される必要はない。第2の金属膜8bは、例えば側面11bにまで配設されるのみでもよい。
次に図2を参照して第2の実施形態について説明する。前述した第1の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、第1の実施形態で示した封止パッケージ1には、蓋5に対向する第2の部材の上面と第2の部材の側面とに連接する成膜容易化領域31が設けられている。
具体的に述べると、蓋5に対向するSOIウエハ3(第1のシリコン層10a)の上面13aとSOIウエハ3(可変形状鏡20)の側面3bとに連接する成膜容易化領域31が設けられている。
成膜容易化領域31は、第1のシリコン層10aの一部を除去し、その結果幅D1を幅W1(W1<D1)にすることにより設けられている。
本実施形態はSOIウエハ3を用いて可変形状鏡20を構成しているため、以下のように構成を表すこともできる。
SOIウエハ3は、第1のシリコン層10aと、第1のシリコン層10aが積層し、第1のシリコン層10aよりも外形が大きい第2のシリコン層10b並びに第3のシリコン層10c並びにシリコン酸化膜15を有している。即ち、第2の部材は、一方の部材と、一方の部材が積層し、一方の部材よりも外形が大きい他方の部材とを有することを特徴とする第1実施形態記載の封止パッケージである。このようなSOIウエハ3を用いた構成の場合、当該一方の部材(第1のシリコン層10a)の厚みを正確に制御することによって、成膜容易化領域31の高さを比較的容易に制御することが可能である。
なお、第2の金属膜8bは、第2のシリコン層10bの側面11b並びに第3のシリコン層10cの側面11c並びにシリコン酸化膜15の側面に設けられる。
次に本実施形態の作用について説明する。
(作用2−1)
成膜容易化領域31が存在し幅W1は幅D1よりも小さいため、第3の金属膜8cがスパッタや蒸着によってフラックス残渣24に成膜される際、第1のシリコン層10aに遮られにくい。そのため例えばスパッタ法や蒸着法などで第3の金属膜8cをフラックス残渣24に成膜する際、SOIウエハ3とターゲットとの位置関係やSOIウエハ3と蒸発源との位置関係などを比較的考慮しなくても、第3の金属膜8cはフラックス残渣24に比較的容易に成膜される。
成膜容易化領域31が存在し幅W1は幅D1よりも小さいため、第3の金属膜8cがスパッタや蒸着によってフラックス残渣24に成膜される際、第1のシリコン層10aに遮られにくい。そのため例えばスパッタ法や蒸着法などで第3の金属膜8cをフラックス残渣24に成膜する際、SOIウエハ3とターゲットとの位置関係やSOIウエハ3と蒸発源との位置関係などを比較的考慮しなくても、第3の金属膜8cはフラックス残渣24に比較的容易に成膜される。
次に本実施形態における効果について説明する。
(効果2−1)
本実施形態では、作用2−1によって、第3の金属膜8cをスパッタや蒸着によって比較的容易にフラックス残渣24に成膜することができるために、フラックス残渣24から放出されるアウトガスをより容易に遮断することができ、封止空間部6内部の圧力の上昇をより容易に防止することができる。
(効果2−1)
本実施形態では、作用2−1によって、第3の金属膜8cをスパッタや蒸着によって比較的容易にフラックス残渣24に成膜することができるために、フラックス残渣24から放出されるアウトガスをより容易に遮断することができ、封止空間部6内部の圧力の上昇をより容易に防止することができる。
なお製造時に、薄膜17を形成するために第1のシリコン層10aの一部を除去する製造工程と一緒に除去すると製造工程が増えずに成膜容易化領域31を形成可能で好ましい。
本実施形態は以下のような変形も可能である。
成膜容易化領域31は、第1のシリコン層10aの一部(D1とW1との間の部分)を除去し設けられることに限定されない。例えば、第1のシリコン層10aの一部(D1とW1との間の部分)を半分の厚みだけ除去し設けても良い。または、例えば、第1のシリコン層10aに加えてシリコン酸化膜15の一部15aもあわせて除去し、幅D1から幅W1にして成膜容易化領域31を設けても良い。なおこの場合は、薄膜17を形成するために第1のシリコン層10aの一部とシリコン酸化膜の一部15aを除去する製造工程と一緒に除去すると製造工程が増えずに成膜容易化領域31を形成可能で好ましい。更に第2のシリコン層10bの一部もあわせて除去し、幅D1から幅W1にして成膜容易化領域31を設けても良い。
また、SOIウエハ3を使わずに例えば1層のシリコン層からなるウエハで可変形状鏡20を製造する場合は、例えばエッチングによって成膜容易化領域31を形成する。
またハンダ材22が第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとに接合し、基板2とSOIウエハ3とを接合することができ、基板2とSOIウエハ3との接合強度が保たれれば、第2の金属膜8bは、側面11bと側面11cの全体とシリコン酸化膜15の外縁側の側面とに配設される必要はない。第2の金属膜8bは、例えば側面11cにのみ配設される構成でもよい。
また図3に示す変形例のように、第1のシリコン層10aは、テーパ形状を有し、断面は中空の台形形状を有していてもよい。
つまり第1のシリコン層10aにおいて、第1のシリコン層10aの側面11aは、側面11aと上面13aとの間で鈍角を有し、上面13aに対して傾斜している傾斜面となっている。
つまりSOIウエハ3は、側面3bと上面13aとの間で鈍角を有し、上面13aに対して傾斜している傾斜面である側面11aを有している。またハンダ材22は、表面2aと、側面11aを除く側面3bとを接合する。この側面3bは、側面11bと側面11cとの全体とシリコン酸化膜15の外縁側の側面とである。
これにより本変形例では、例えばダイシング時に枠16の外側角を面取り加工すると製造工程が増加しないために好適である。
次に図4Aと図4Bとを参照して第3の実施形態について説明する。前述した第1の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の側面11aは、図4Aに示すように側面11aと上面13aとの間で鈍角を有し、上面13aに対して傾斜している傾斜面となっている。つまりSOIウエハ3は、傾斜面である側面11aを有している。ハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cとは、第1のシリコン層10a(枠16)の傾斜面を含む側面3bと、表面2aとに配設されている。このときハンダ材22は、第1のシリコン層10a(枠16)の傾斜面であり側面11aを含む側面3bと、表面2aとを接合する。
なお側面11aは、図4Bに示すような傾斜面14aを有していてもよい。つまり本実施形態では、側面11aを傾斜させているが、側面11aと上面13aとに面取りが形成されていて、側面11aとは別体の傾斜面14aが形成されていてもよい。
第2の金属膜8bとハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cとは、図4Aの構成においては側面11a全体、図4Bの構成においては傾斜面14a全体にまで配設される。
なおこれらの場合、ハンダ材22が第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとに接合し、基板2とSOIウエハ3とを接合することができ、基板2とSOIウエハ3との接合強度が保たれれば、第2の金属膜8bとハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cとは、側面11a、傾斜面14a全体に配設される必要はない。第2の金属膜8bとハンダ材22とフラックス残渣24と第3の金属膜8cとは、例えば図4Aの構成においては側面11aの途中、図4Bの構成においては傾斜面14aの途中、または側面11aの途中まで配設されるのみでもよい。
次に本実施形態の作用について説明する。
(作用3−1)
第3の金属膜8cがスパッタや蒸着によってフラックス残渣24に成膜される際、側面11aが傾斜しているために、第1のシリコン層10aに遮られにくい。そのため例えばスパッタ法や蒸着法などで第3の金属膜8cをフラックス残渣24に成膜する際、SOIウエハ3とターゲットとの位置関係やSOIウエハ3と蒸発源との位置関係などを比較的考慮しなくても、第3の金属膜8cはフラックス残渣24に比較的容易に成膜される。
(作用3−1)
第3の金属膜8cがスパッタや蒸着によってフラックス残渣24に成膜される際、側面11aが傾斜しているために、第1のシリコン層10aに遮られにくい。そのため例えばスパッタ法や蒸着法などで第3の金属膜8cをフラックス残渣24に成膜する際、SOIウエハ3とターゲットとの位置関係やSOIウエハ3と蒸発源との位置関係などを比較的考慮しなくても、第3の金属膜8cはフラックス残渣24に比較的容易に成膜される。
また基板2とSOIウエハ3とにおけるはんだ接合面積が確保される。
次に本実施形態における効果について説明する。
(効果3−1)
本実施形態では、作用3−1によって、第3の金属膜8cをスパッタや蒸着によって第1の実施形態よりも容易にフラックス残渣24に成膜することができるために、フラックス残渣24から放出されるアウトガスをより容易に遮断することができ、封止空間部6内部の圧力の上昇をより容易に防止することができる。
(効果3−1)
本実施形態では、作用3−1によって、第3の金属膜8cをスパッタや蒸着によって第1の実施形態よりも容易にフラックス残渣24に成膜することができるために、フラックス残渣24から放出されるアウトガスをより容易に遮断することができ、封止空間部6内部の圧力の上昇をより容易に防止することができる。
また本実施形態では、作用3−1によって、基板2とSOIウエハ3との接合強度を向上させることができる。
なお上述した各実施形態とその変形例とにおいて、上述した構成は、上記に限定する必要はなく、例えば以下のように変形させても良い。
(1)
第3の金属膜8cは、フラックス残渣24から放出されるアウトガスを遮断し、フラックス残渣24よりも少ない量のアウトガスを放出することができれば、例えばCrとAuとの2層構造に限定する必要はない。また第3の金属膜8cは、金属膜に限定する必要はなく、例えば酸化シリコンや窒化シリコン等のシリコンの化合物であってもよい。
第3の金属膜8cは、フラックス残渣24から放出されるアウトガスを遮断し、フラックス残渣24よりも少ない量のアウトガスを放出することができれば、例えばCrとAuとの2層構造に限定する必要はない。また第3の金属膜8cは、金属膜に限定する必要はなく、例えば酸化シリコンや窒化シリコン等のシリコンの化合物であってもよい。
(2)
基板2と側壁4とは、それぞれ気体を通さない材質から構成されていればセラミック製に限定する必要はなく、例えばアルミやシリコンであってもよい。
基板2と側壁4とは、それぞれ気体を通さない材質から構成されていればセラミック製に限定する必要はなく、例えばアルミやシリコンであってもよい。
(3)
蓋5は、気体を通さない材質であり、且つこの光の波長に対して光学的に透明な材質から構成されていれば、ホウケイ酸ガラス製に限定する必要はなく、例えばサファイアガラスや石英ガラスなどでもよい。
またこの光が赤外光である場合、蓋5は、シリコンであってもよい。
また封止されるデバイスである例えばSOIウエハ3(可変形状鏡20)において、光が封止空間部6の外部から内部に、及び封止空間部6の内部から外部に入出射する必要がない場合、蓋5は、気体を通さない材質である例えば金属であっても良い。
蓋5は、気体を通さない材質であり、且つこの光の波長に対して光学的に透明な材質から構成されていれば、ホウケイ酸ガラス製に限定する必要はなく、例えばサファイアガラスや石英ガラスなどでもよい。
またこの光が赤外光である場合、蓋5は、シリコンであってもよい。
また封止されるデバイスである例えばSOIウエハ3(可変形状鏡20)において、光が封止空間部6の外部から内部に、及び封止空間部6の内部から外部に入出射する必要がない場合、蓋5は、気体を通さない材質である例えば金属であっても良い。
(4)
蓋5は、四角形に限定する必要はない。
蓋5は、四角形に限定する必要はない。
(5)
基板2は、四角形に限定する必要はない。
基板2は、四角形に限定する必要はない。
(6)
枠16と薄膜17とは、外形が四角形で、内形が円形である必要はない。
枠16と薄膜17とは、外形が四角形で、内形が円形である必要はない。
(7)
スペーサ18の数と配設位置と形状とは、限定されない。
スペーサ18の数と配設位置と形状とは、限定されない。
(8)
第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとは、はんだ付けするための下地金属として用いることができれば、CrとNiとAuとの3層構造である必要はない。
第1の金属膜8aと第2の金属膜8bとは、はんだ付けするための下地金属として用いることができれば、CrとNiとAuとの3層構造である必要はない。
(9)
封止空間部6に配設されるデバイスは、SOIウエハ3(可変形状鏡20)に限定する必要はなく、例えば静電駆動型光偏向装置であってもよい。
封止空間部6に配設されるデバイスは、SOIウエハ3(可変形状鏡20)に限定する必要はなく、例えば静電駆動型光偏向装置であってもよい。
(10)
デバイス(第2の部材)は、図5Aと図5Bとに示す例えば固体撮像素子36などの電子デバイスを含んでも良い。この場合、第2の金属膜8bは、固体撮像素子36の側面36bに配設されている。これにより、電子デバイスはアウトガスによって汚れることはない。そのため固体撮像素子36の受光面36aは、アウトガスによって汚れにくくなり、画質が劣化しにくくなる。
デバイス(第2の部材)は、図5Aと図5Bとに示す例えば固体撮像素子36などの電子デバイスを含んでも良い。この場合、第2の金属膜8bは、固体撮像素子36の側面36bに配設されている。これにより、電子デバイスはアウトガスによって汚れることはない。そのため固体撮像素子36の受光面36aは、アウトガスによって汚れにくくなり、画質が劣化しにくくなる。
(11)
封止空間部6に配設されるデバイスの数と配設位置と種類とは、限定されない。
また複数のデバイスが封止空間部6に配設される場合、このデバイスは、同じ種類であっても、SOIウエハ3(可変形状鏡20)と静電駆動型光偏向装置と固体撮像素子36とのように異なる種類であっても良い。
封止空間部6に配設されるデバイスの数と配設位置と種類とは、限定されない。
また複数のデバイスが封止空間部6に配設される場合、このデバイスは、同じ種類であっても、SOIウエハ3(可変形状鏡20)と静電駆動型光偏向装置と固体撮像素子36とのように異なる種類であっても良い。
(12)
封止空間部6は、基板2と蓋5と複数の側壁4によって複数形成されていてもよい。この場合、(9),(10),(11)にて記載したように、各封止空間部6に配設されるデバイスの数と配設位置と種類とは、限定されない。
封止空間部6は、基板2と蓋5と複数の側壁4によって複数形成されていてもよい。この場合、(9),(10),(11)にて記載したように、各封止空間部6に配設されるデバイスの数と配設位置と種類とは、限定されない。
(13)
ハンダ材22の配設位置と数とは、限定されない。例えば第1の実施形態のようにSOIウエハ3の4隅に限定されない。また例えば図5Aの場合、ハンダ材22は、図5Aに示すように線分B―Bに垂直な2辺に配設するのみであったが、これに限定されず、例えば線分B―Bに平行な2辺に配設する構成等でもよい。
ハンダ材22の配設位置と数とは、限定されない。例えば第1の実施形態のようにSOIウエハ3の4隅に限定されない。また例えば図5Aの場合、ハンダ材22は、図5Aに示すように線分B―Bに垂直な2辺に配設するのみであったが、これに限定されず、例えば線分B―Bに平行な2辺に配設する構成等でもよい。
(14)
可変形状鏡20は、3層構造のSOIウエハ3であるが、これに限定する必要はない。例えば可変形状鏡20は、1層のシリコン層からなるウエハを用いてエッチング条件を管理し、エッチング量の精度を管理することで、形成してもよい。
可変形状鏡20は、3層構造のSOIウエハ3であるが、これに限定する必要はない。例えば可変形状鏡20は、1層のシリコン層からなるウエハを用いてエッチング条件を管理し、エッチング量の精度を管理することで、形成してもよい。
(15)
封止空間部6は、減圧雰囲気に維持されていることに限定されない。封止空間部6は、例えば大気圧に維持されていてもよい。一般的に減圧雰囲気では、アウトガスは比較的発生しやすい。しかしながら封止空間部6が減圧雰囲気でない場合でも、封止空間部6内部の温度上昇などの要因によって、アウトガスが発生しやすくなることがある。よって封止空間部6が減圧雰囲気でない場合も上述した各作用、各効果を得ることができる。
封止空間部6は、減圧雰囲気に維持されていることに限定されない。封止空間部6は、例えば大気圧に維持されていてもよい。一般的に減圧雰囲気では、アウトガスは比較的発生しやすい。しかしながら封止空間部6が減圧雰囲気でない場合でも、封止空間部6内部の温度上昇などの要因によって、アウトガスが発生しやすくなることがある。よって封止空間部6が減圧雰囲気でない場合も上述した各作用、各効果を得ることができる。
(16)
第1の電極7aの数と形状とは、限定されない。第2の電極7bの数と形状とは、限定されない。
第1の電極7aの数と形状とは、限定されない。第2の電極7bの数と形状とは、限定されない。
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
1…封止パッケージ、2…基板、2a…表面、3…SOIウエハ、3b…側面、4…側壁、5…蓋、5a…裏面、6…封止空間部、7a…第1の電極、7b…第2の電極、8a…第1の金属膜、8b…第2の金属膜、8c…第3の金属膜、10a…第1のシリコン層、10b…第2のシリコン層、10c…第3のシリコン層、11a,11b,11c…側面、13a…上面、14a…傾斜面、15…シリコン酸化膜、16…枠、17…薄膜、18…スペーサ、20…可変形状鏡、22…ハンダ材、24…フラックス残渣、31…成膜容易化領域、36…固体撮像素子、36a…受光面、36b…側面。
Claims (8)
- 気密に形成される封止空間部内に第1の部材の少なくとも一部分と第2の部材とを有する封止パッケージであって、
前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる接合部材と、
前記接合部材が前記第1の部材と前記第2の部材とを接合させる際に前記第1の部材と前記第2の部材との接合に係る有機物と、
前記有機物を覆うように成膜される膜と、
を具備し、
前記接合部材と前記有機物と前記膜とは、前記封止空間部の内部に配設されていることを特徴とする封止パッケージ。 - 前記第2の部材の側面は、前記封止空間部に向けて露出し、
前記接合部材と前記有機物と前記膜とは、前記側面側に配設されることを特徴とする請求項1に記載の封止パッケージ。 - 前記第1の部材と前記第2の部材とは、互いに相対して積層する基板であり、
前記接合部材は、前記第2の部材が積層する側の前記第1の部材の表面と前記側面とを接合することを特徴とする請求項2に記載の封止パッケージ。 - 蓋に対向する前記第2の部材の上面と前記第2の部材の側面とに連接する成膜容易化領域を有することを特徴とする請求項3に記載の封止パッケージ。
- 前記第2の部材は、蓋に対向する前記第2の部材の上面と前記側面との間で鈍角を有し、前記上面に対して傾斜している傾斜面を有し、
前記接合部材は、前記第1の部材の表面と、前記傾斜面を除く前記側面とを接合することを特徴とする請求項3に記載の封止パッケージ。 - 前記側面は、前記側面と前記上面との間で鈍角を有し、前記上面に対して傾斜している傾斜面を有し、
前記接合部材は、前記傾斜面を含む前記側面と前記第1の部材の表面とを接合することを特徴とする請求項3に記載の封止パッケージ。 - 前記第2の部材は、
前記第1の部材に対向する一方の面に電極を有し、蓋に対向する他方の面に反射膜を有している薄膜と、
前記薄膜に積層し、前記薄膜を全周に渡って前記第1の部材に固定する固定部と、
前記薄膜に配設されている前記電極と、前記第1の部材の前記表面に配設されている電極との間隔を所望に保持し、前記薄膜が積層し、前記第1の部材に積層する間隔保持部と、
を有し、
前記薄膜と前記枠と前記スペーサとは、シリコンによって形成される基板であり、
前記第2の部材は、前記薄膜と前記枠と前記スペーサとが互いに積層する3層の積層構造であることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1つに記載の封止パッケージ。 - 前記第2の部材は、固体撮像素子を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の封止パッケージ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009217930A JP2011066350A (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | 封止パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009217930A JP2011066350A (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | 封止パッケージ |
Publications (1)
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JP2011066350A true JP2011066350A (ja) | 2011-03-31 |
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JP2009217930A Withdrawn JP2011066350A (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | 封止パッケージ |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10976538B2 (en) | 2013-07-26 | 2021-04-13 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device, optical module, electronic apparatus, and MEMS device |
US11493748B2 (en) | 2014-09-29 | 2022-11-08 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device, optical module, and electronic apparatus |
-
2009
- 2009-09-18 JP JP2009217930A patent/JP2011066350A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10976538B2 (en) | 2013-07-26 | 2021-04-13 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device, optical module, electronic apparatus, and MEMS device |
US11493748B2 (en) | 2014-09-29 | 2022-11-08 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device, optical module, and electronic apparatus |
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